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本文是对上一篇博文输电断面与断面限额的补充,以一个线性模型为例介绍断面限额的优化计算过程。
首先定义需要考虑的事故集合$E$:
$$E=\{e_1, e_2, ..., e_N\}$$
计算无事故发生时的输电断面所包含线路所对应的功率转移分布因子$PTDF_{ne}$以及事故$e_i$发生时所有线路的$PTDF_{e,i}$,PTDF的计算方法可以参考简要概述潮流计算中的功率转移分布因子,一个PTDF形式的断面限额优化模型如下(其中$P_d$表示节点注入功率):
$$\begin{align}\mathbf{max} & \ \ \sum PTDF_{ne} P_d\\ \mathbf{s.t.} & \ \ PTDF_{ne} P_d < P_{T, lim}\\ & \ \ PTDF_{e, 1} P_d < P_{T, lim}\\ & \ \ PTDF_{e, 2} P_d < P_{T, lim}\\ & \ \ \vdots \\ & \ \ PTDF_{e, N} P_d < P_{T, lim}\\ & \ \ \sum P_d = 0 \end{align}$$
以一个五节点系统为例:
每条线路的电抗都已标出,已知线路1-线路6的传输极限如下表所示,其中,线路2与线路3的传输极限总和为800MW。
线路1 | 线路2 | 线路3 | 线路4 | 线路5 | 线路6 |
110MW | 400MW | 400MW | 65MW | 70MW | 80MW |
节点注入功率信息(考虑机组出力上下限)设置如下表所示:
节点1 | 节点2 | 节点3 | 节点4 | 节点5 | |
上限 | 400MW | 450MW | 0 | 0 | 150MW |
下限 | -inf | -inf | -inf | -inf | 0MW |
当考虑N-1断面约束时,输电断面的安全限额是否能够达到800MW呢?这里输电断面包含两条线路,断开线路2与断开线路3构成了两个事故,首先计算这两个事故下的PTDF。将上述参数带入断面限额优化模型,可计算出最大断面限额为220MW,此时的节点1注入功率为110MW,节点2注入功率为110MW,这个限制的来源主要在于线路1的传输极限,并且节点3与节点4的新增负荷将全部由节点5的注入功率进行平衡。
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